Что такое электрический фидер?

Электрчиеский фидер
-3
30/10/2017 12:58:26
Содержание:

Любая электрическая сеть предназначена для передачи электроэнергии от источника к потребителю. Но при этом она содержит большое число различных компонентов. Чтобы выделить определенные участки в электрической сети, с целью систематизации, применяются специальные названия. Далее мы расскажем читателям о том, что такое фидер в электрике и как отличить фидерный кабель, а также о некоторых других нюансах, выделяющих фидеры среди прочих терминов электрика.

Происхождение термина

Одним из участков в электрической сети является проводное соединение, которое с одного конца связано с шинами подстанции. По сути, оно питает электроэнергией ту часть электрической сети, которая соединена с другим концом этого соединения. В английском языке такое действие называется feed. Соответственно, непосредственный исполнитель оного будет называться feeder. А термин «фидер» — это уже на русском языке. Получается так, что с одного конца фидера расположена подстанция, а с другой стороны довольно много прочих элементов и электрических цепей.

К шинам подстанции фидер присоединен через выключатель F (см. изображение далее). С другой стороны также необходим выключатель, который является частью распределительной сети. Для всего участка сети, который начинается от выключателя F и распространяется вправо на изображении, показанном далее, может применяться определение «фидер» в широком понимании этого термина. Однако непосредственно фидером является электрический соединитель, связанный с выключателем F и выключателем подстанции ТП-1.

Что такое фидер
Что такое фидер

В этом более узком понимании термин «фидер» в электроэнергетике наиболее часто применяется в кабельных сетях. Например, могут быть такие сообщения:

  • Фидер поврежден. Следовательно, неисправность появилась именно в самом проводнике (фидере) между выключателями F и на подстанции ТП-1. Этот участок называется головным.
  • Когда говорится о том, что фидер отключался, или появилось повреждение в фидерной сети в таком-то кабеле. То есть это повреждение возникло за пределами головного участка.

А в широком понимании —

  • когда упоминается отключение фидера, означающее, что выключатель F сработал и прекращено электроснабжение фидерной сети, состоящей из подстанций, питаемых этим фидером. 
  • При упоминании снятия нагрузки фидера с подстанции, что означает снятие нагрузки всей фидерной сети с подстанции.

Значение фидеров

В терминологии энергетика слово «фидер» появилось давно. Вскоре после того, как началось электроснабжение в Англии и США. Тем не менее, оно широко используется, потому что удобно своей краткостью и смысловой емкостью. Через фидер от подстанции в направлении потребителей направляется мощный поток электрической энергии. Поэтому для каждой электросети весьма актуальна конструкция этого элемента и условия его эксплуатации. От этого будут зависеть потери электроэнергии. В распределительных электросетях по величине потерь определяют эффективность их работы.

Распределительные сети обычно работают при напряжении от 6 до 10 кВ. В них регулярно каждый месяц выполняются расчеты потерь электроэнергии. Точность этих расчетов имеет существенное значение для формирования тарифов на электрическую энергию. Как выяснилось, загрузка фидеров 10 кВ оказывает влияние на результаты расчетов потерь электроэнергии, как и на анализ технических потерь. Эти выводы сделаны на основе исследования проведенного в Красноярском крае в распределительных электросетях Ужурского района.

Исследования проводились с применением вычислительного комплекса REG10PVT. Изучались потери в 35 фидерах, работающих при напряжении 10 кВ и имеющих отношение к семи подстанциям Ужурского РЭС. Были задействованы исходные данные фидеров:

  • установленное оборудование, его мощность и прочие характеристики;
  • марка используемого провода, его длина;
  • конфигурация принципиальных электрических схем.

На основе исходных данных были просчитаны установившиеся режимы этих 35 фидеров с учетом времени и средней температуры окружающей среды. Это дало возможность определить потери электроэнергии в отдельных элементах схемы каждого фидера —

  • в проводах и кабелях;
  • в трансформаторах;
  • выявить потери в низковольтной части сети с напряжением 0,4 кВ;
  • определить общие технические потери и как они соотносятся с величиной электроэнергии, отпущенной РЭС.

Что показали исследования

В результате был получен норматив отчетных потерь электроэнергии. Для его оценки использовались как электрическая мощность, так и процентное отображение. Данные о потерях во всех фидерах были просуммированы и легли в основу построения графиков, представленных далее. В этих графиках отображено:

  • преобладание потерь электроэнергии холостого хода трансформаторов над нагрузочными потерями;
  • уменьшение доли технических потерь с ростом пропускной характеристики фидера на фоне незначительного изменения потерь холостого хода трансформаторов;
  • норматив потерь возрастает, если на холостом ходу в трансформаторах в силу их конструктивных особенностей существуют существенные потери холостого хода, приводящие к увеличению суммарных технических потерь.

Далее на графиках на оси абсцисс отображается загрузка сети, а по оси ординат — основные потери.

Таблица 1
Таблица 1
Динамика изменения составляющих технических потерь ЭЭ
Динамика изменения составляющих технических потерь ЭЭ
Динамика изменения составляющих потерь в трансформаторах
Динамика изменения составляющих потерь в трансформаторах
Динамика изменения нормативов потерь ЭЭ
Динамика изменения нормативов потерь ЭЭ

Изучение потоков электроэнергии через фидеры позволяет построить показанные выше графики и сделать такие выводы:

  • С увеличением потока электроэнергии через фидер (его головной участок) увеличиваются нагрузочные потери, как и общая нагрузка сети. При этом норматив потерь электроэнергии своей большей частью складывается из суммарных технических ее потерь.
  • Изменение норматива в основном зависит от потерь в проводах и кабелях, а не от нагрузочных потерь в трансформаторах.

Фидеры в электротранспорте

Следовательно, качество фидеров и второстепенных линий, которые являются как бы его разветвлениями, — это суть определяющий фактор потерь электроэнергии при увеличении ее потока в этой электросети. Для предохранения фидеров от перегрузки, а также для отключения при выполнении тех или иных работ применяются схемы защиты с использованием коммутаторов. Их параметры зависят в первую очередь от рабочего напряжения. Например, на тяговых подстанциях с напряжением 3,3 кВ каждый выключатель снабжается основной и резервной защитой от коротких замыканий.

Коммутаторами для этих фидеров обычно являются поляризованные выключатели, отличающиеся высокой скоростью работы. Они управляются от схем, которые выполняют функции максимальной токовой импульсной защиты и стандартной токовой защиты. Эти виды защиты делаются основными при коротких замыканиях. Для увеличения надежности применяется резервная защита. Для нормальной работы необходима правильная настройка схем, которые не должны срабатывать от максимальных нагрузок. Для этого используется коэффициент запаса, равный по величине 1,15. Ток срабатывания выключателей фидеров равен произведению величины номинального тока на этот коэффициент.   

Фидеры тяговой сети — это наиболее сложная разновидность этих элементов электросетей. Поскольку они расположены соответственно контактным проводам, перемещающийся электровоз или электричка нагружает их один за другим. При этом у ЭПС может быть множество различных нагрузочных режимов, связанных с загруженностью подвижного состава и рельефом местности. К этому добавляются отключения некоторых фидеров в связи с ремонтом или профилактикой. Точность работы защиты фидеров, питающих контактную сеть, имеет важнейшее значение для движения ЭПС.

Основные элементы тяговой подстанции: 1-фидер; 2-контактная сеть; 3-рельсовая сеть; 4-отсасывающая линия
Основные элементы тяговой подстанции: 1-фидер; 2-контактная сеть; 3-рельсовая сеть; 4-отсасывающая линия

Провод этой сети тонкий и не переносит больших токовых нагрузок. Например, ток силой в 2 кА пережигает его за десятые доли секунды. По этой причине спасти контактную сеть способна только быстродействующая защита со временем отключения фидеров менее 0,14 сек. При этом используются либо вакуумные, либо масляные выключатели. Защита делается из двух ступеней. В ней функционирует телеблокировка и ускоренная токовая отсечка. Конструктивно защита выполнена как отдельное устройство (в сокращении УЭЗФМ), защищающее фидеры, и устанавливается на тяговых подстанциях 25 кВ (его структурную схему смотрите на изображении далее).

Схема
Схема

Описание работы этой схемы занимает большой объем и, скорее всего, интересно только узкому кругу читателей. По этой причине оно опущено.

Альтернативные термины

Как уже упоминалось выше, термин «фидер» используется давно. Но поскольку это слово английского происхождения, оно не всегда и не везде широко используется. Хотя существует много различной документации с обозначениями «фидер» или «фидерная ячейка», так же широко используется слово «линия» вместо английской терминологии. Этому способствует распространение термина «фидер» и в радиотехнике в различных антенных устройствах. Поэтому термин «отходящая линия» понятен как чисто электротехническое название. Но пока на эту тему нет никакой нормативной документации. Оба слова имеют равноправное значение.

Поэтому можно называть соответствующий участок электрической схемы, расположенный между шинами подстанции на входе и выходе системы электроснабжения, и фидером, и отходящей линией. А в нашей обыденной жизни фидером, по сути, является каждый электрический шнур, присоединяемый к розетке электросети 220 В.

Изображение пользователя Сергей Степанов
Сергей Степанов Инженер-электрик
комментарии:
Чтобы оставить отзыв, пожалуйста, авторизируйтесь используя социальные сети.
добавить комментарий:
Нажимая кнопку Отправить вы соглашаетесь с Пользовательским соглашением и Правилами размещения информации.
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора отзыва.
Сколько денег вы тратите на ремонтные работы в год?
от 10 000 до 100 000 рублей
60% (6 ответов)
от 1 000 до 10 000 рублей
40% (4 ответа)
до 1 000 рублей
0% (0 ответов)
Всего проголосовало: 10